剎車片材料基本知識(shí)、摩擦材料和發(fā)展方向要點(diǎn)

1、摩擦材料一、 概論摩擦材料是一種應(yīng)用在動(dòng)力機(jī)械上， 依靠摩擦作用來執(zhí)行制動(dòng)和傳動(dòng)功能的部件材料。 它主要包括制動(dòng)器襯片 （剎車片）和離合器面片（離合器片） 。剎車片用于制動(dòng)，離合器片用于傳動(dòng)。任何機(jī)械設(shè)備與運(yùn)動(dòng)的各種車輛都必須要有制動(dòng)或傳動(dòng)裝置。摩擦材料是這種制動(dòng)或傳動(dòng)裝置上的關(guān)鍵性部件。它最主要的功能是通過摩擦來吸收或傳遞動(dòng)力。如離合器片傳遞動(dòng)力，制動(dòng)片吸收動(dòng)能。它們使機(jī)械設(shè)備與各種機(jī)動(dòng)車輛能夠安全可靠地工作。所以說摩擦材 料是一種應(yīng)用廣泛又甚關(guān)鍵地材料。摩擦材料是一種高分子三元復(fù)合材料，是物理與化學(xué)復(fù)合體。它是由高分子粘結(jié)劑（樹脂與橡膠） 、增強(qiáng)纖維和摩擦性能調(diào)節(jié)劑三大類組成及其它配合劑構(gòu)

2、成，經(jīng)一系列生產(chǎn)加工而制成的制品。摩擦材料的特點(diǎn)是具有良好的摩擦系數(shù)和耐磨損性能，同時(shí)具有一定的耐熱 性和機(jī)械強(qiáng)度，能滿足車輛或機(jī)械的傳動(dòng)與制動(dòng)的性能要求。它們被廣泛應(yīng)用在汽車、火車、飛機(jī)、石油鉆機(jī)等各類工程機(jī)械設(shè)備上。民 用品如自行車、洗衣機(jī)等作為動(dòng)力的傳遞或制動(dòng)減速用不可缺少的材料。 二、摩擦材料發(fā)展簡(jiǎn)史 自世界上出現(xiàn)動(dòng)力機(jī)械和機(jī)動(dòng)車輛后，在其傳動(dòng)和制動(dòng)機(jī)構(gòu)中就使用摩擦片。初期的摩擦片系用棉花、棉布、皮革等作為基材，如：將棉花纖維或其織品浸漬橡膠漿液后，進(jìn)行加工成型制成剎車片或剎車帶。其缺點(diǎn)：耐熱性較差，當(dāng)摩擦面溫度超過 120 后，棉花和棉布 會(huì)逐漸焦化甚至燃燒。隨著車輛速度和載重的增加

3、，其制動(dòng)溫度也相應(yīng)提高，這類摩擦材料已經(jīng)不能滿足使用要求。人們開始尋求耐熱性好的、新的摩擦材料類型，石棉摩擦材料由此誕生。石棉是一種天然的礦物纖維，它具有較高的耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度，還具有較長(zhǎng)的纖維長(zhǎng)度、很好的散熱性，柔軟性和浸漬性也很好，可以進(jìn)行紡織加工制成石棉布或石棉帶并浸漬粘結(jié)劑。石棉短纖維和其布、帶織品都可以作為摩擦材料的基材。更由于其具有較低的價(jià)格（性價(jià)比） ，所以很快就取代了棉花與棉布而成為摩擦材料中的主要基材料。 1905 年石棉剎車帶開始被應(yīng)用，其制品的摩擦性能和使用壽命、耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度均有較大的提高。 1918 年開始，人們用石棉短纖維與瀝青混合制成模壓剎車片。 20 世紀(jì) 2

4、0 年代初酚醛樹脂開始工 業(yè)化應(yīng)用，由于其耐熱性明顯高于橡膠，所以很快就取代了橡膠，而成為摩擦材料中主要的粘結(jié)劑材料。由于酚醛樹脂與其他的各種耐熱型的合成樹脂相比價(jià)格較低，故從那時(shí)起，石棉酚醛型摩擦材料被世界各國廣泛使用至今。20 世紀(jì) 60 年代， 人們逐漸認(rèn)識(shí)到石棉對(duì)人體健康有一定的危險(xiǎn)性。 在開采或生產(chǎn)過程中， 微細(xì)的石棉纖維易飛揚(yáng)在空氣中被人吸入 肺部，長(zhǎng)期間處于這種環(huán)境下的人們比較容易患上石棉肺一類的疾病。因此人們開始尋求能取代石棉的其它纖維材料來制造摩擦材料，即無石棉摩擦材料或非石棉摩擦材料。 20 世紀(jì) 70 年代，以鋼纖維為主要代替材料的半金屬材料在國外被首先采用。 80 年代

5、 90 年代初，半金屬摩擦材料已占據(jù)了整個(gè)汽車用盤式片領(lǐng)域。 20世紀(jì)90年代后期以來，NAO（少金屬）摩擦材料在歐洲的出現(xiàn)是一個(gè)發(fā)展的趨勢(shì)。無石 棉，采用兩種或兩種以上纖維（以無機(jī)纖維為主，并有少量有機(jī)纖維）只含少量鋼纖維、鐵粉。NAO（少金屬）型摩擦材料有助于克服半金屬型摩擦材料固有的高比重、易生銹、易產(chǎn)生制動(dòng)噪音、傷對(duì)偶（盤、鼓）及導(dǎo)熱系數(shù)過大等缺陷。目前，NAO（少金屬）型摩擦材料已得到廣泛應(yīng)用，取代半金屬型摩擦材料。 2004 年開始，隨汽車工業(yè)飛速發(fā)展，人們對(duì)制動(dòng)性能要求越來越高，開始研發(fā)陶瓷型摩擦材料。陶 瓷型摩擦材料主要以無機(jī)纖維和幾種有機(jī)纖維混雜組成，無石棉，無金屬。其特點(diǎn)為

6、：1. 無石棉符合環(huán)保要求；2. 無金屬和多孔性材料的使用可降低制品密度，有利于減少損傷制動(dòng)盤（鼓）和產(chǎn)生制動(dòng)噪音的粘度。3. 摩擦材料不生銹，不腐蝕；4. 磨耗低，粉塵少（輪轂） 。 三、摩擦材料分類在大多數(shù)情況下，摩擦材料都是同各種金屬對(duì)偶起摩擦的。一般公認(rèn)，在干摩擦條件下，同對(duì)偶摩擦系數(shù)大于 0.2 的材料，稱為摩擦材 料。 材料按其摩擦特性分為低摩擦系數(shù)材料和高摩擦系數(shù)材料。低摩擦系數(shù)材料又稱減摩材料或潤(rùn)滑材料，其作用是減少機(jī)械運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)力損耗，降低機(jī)械部件磨損，延長(zhǎng)使用壽命。高摩擦系數(shù)材料又稱摩阻材料（稱為摩擦材料） 。 1. 按工作功能分可分為傳動(dòng)與制動(dòng)兩大類摩擦材料。如傳動(dòng)作用的

7、離合器片，系通過離合器總成中離合器摩擦面片的貼合與分離將發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力傳遞到驅(qū)動(dòng)輪上， 使車輛開始行走。 制動(dòng)作用的剎車片 （分為盤式與鼓式剎車片） ， 系通過車輛制動(dòng)機(jī)構(gòu)將剎車片緊貼 在制動(dòng)盤（鼓）上，使行走中的車輛減速或停下來。 2. 按產(chǎn)品形狀分可分為剎車片（盤式片、鼓式片） 、剎車帶、閘瓦、離合器片、異性摩擦片。盤式片呈平面狀，鼓式片呈弧形。閘瓦（火車閘瓦、石油鉆機(jī)）為弧形產(chǎn)品，但比普通弧形剎車片要厚的多，2530mme圍。剎車帶常用于農(nóng)機(jī)和工程機(jī)械上，屬軟質(zhì)摩擦材 料。離合器片一般為圓環(huán)形狀制品。異性摩擦片多用于各種工程機(jī)械方面，如摩擦壓力機(jī)，電葫蘆等。3. 按產(chǎn)品材質(zhì)分可分為石棉

8、摩擦材料、無石棉摩擦材料兩大類。A、 石棉摩擦材料分為以下幾類：a、 石棉纖維摩擦材料，又稱為石棉絨質(zhì)摩擦材料。生產(chǎn)：各種剎車片、離合器片、火車合成閘瓦、石棉絨質(zhì)橡膠帶等。b、 石棉線質(zhì)摩擦材料。生產(chǎn)：纏繞型離合器片、短切石棉線段摩擦材料等。c 、石棉布質(zhì)摩擦材料。生產(chǎn)：制造層壓類鉆機(jī)閘瓦、剎車帶、離合器面片等。d、 石棉編織摩擦材料。生產(chǎn)：制造油浸或樹脂浸剎車帶。石油鉆機(jī)閘瓦等。B、 無石棉摩擦材料分為以下幾類：a、半金屬摩擦材料。應(yīng)用于轎車和重型汽車的盤式剎車片。其材質(zhì)配方組成中通常含有30%50%左右的鐵質(zhì)金屬物（如鋼纖維、還原鐵粉、泡沫鐵粉） 。半金屬摩擦材料因此而得名。是最早取代石棉

9、而發(fā)展起來的一種無石棉材料。其特點(diǎn)：耐熱 性好，單位面積吸收功率高，導(dǎo)熱系數(shù)大，能適用于汽車在高速、重負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的制動(dòng)工況要求。但其存在制動(dòng)噪音大、 邊角脆裂等缺點(diǎn)。b、 NAO摩擦材料。從廣義上是指非石棉-非鋼纖維型摩擦材料，但現(xiàn)盤式片也含有少量的鋼纖維。NAO摩擦材料中的基材料在大多數(shù)情況下為兩種或兩種以上纖維（以無機(jī)纖維，并有少量有機(jī)纖維）混合物。因此NACB擦材料是非石棉混合纖維摩擦材料。通常剎車片為短切纖維型摩擦塊，離合器片為連續(xù)纖維型摩擦片。c 、 粉末冶金摩擦材料。 又稱燒結(jié)摩擦材料，系將鐵基、銅基粉狀物料經(jīng)混合、壓型，并在在高溫下燒結(jié)而成。適用于較高溫度下的制動(dòng)與傳動(dòng)工況條件。

10、如：飛機(jī)、載重汽車、重型工程機(jī)械的制動(dòng)與傳動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)：使用壽命長(zhǎng)；缺點(diǎn)：制品價(jià)格高，制動(dòng)噪音大，重而脆性大，對(duì)偶磨損大。d、 碳纖維摩擦材料。 系用碳纖維為增強(qiáng)材料制成的一類摩擦材料。碳纖維具有高模量、導(dǎo)熱好、耐熱等特點(diǎn)。碳纖維摩擦材料是各種類型摩擦材料中性能最好的一種。碳纖維摩擦片的單位面積吸收功率高及比重輕，特別適合生產(chǎn)飛機(jī)剎車片，國外有些高檔轎車的剎車片也使用。因其價(jià)格昂貴，故其應(yīng)用范圍受到限制，產(chǎn)量較少。在碳纖維摩擦材料組分中，除了碳纖維外，還使用石墨，碳的化合物。組分中的有機(jī)粘結(jié)劑也要經(jīng)過碳化處理，故碳纖維摩擦材料也稱為碳碳摩擦材料 或碳基摩擦材料。四、摩擦材料的技術(shù)要求摩擦材料是車輛

11、與機(jī)械的離合器總成和制動(dòng)器中的關(guān)鍵安全零件，在傳動(dòng)和制動(dòng)過程中，主要應(yīng)滿足以下技術(shù)要求：1 . 適宜而穩(wěn)定的摩擦系數(shù)。摩擦系數(shù)是評(píng)價(jià)任何一種摩擦材料的一個(gè)最重要的性能指標(biāo)，關(guān)系著摩擦片執(zhí)行傳動(dòng)和制動(dòng)功能的好壞。它不是一個(gè)常數(shù)，而是受溫度、壓力、摩擦速度或表面狀態(tài)及周圍介質(zhì)因素等影響而發(fā)生變化的一個(gè)數(shù)。理想的摩擦系數(shù)應(yīng)具有理想的冷摩擦系數(shù)和可以控制的溫度 衰退。由于摩擦產(chǎn)生熱量，增高了工作溫度，導(dǎo)致了摩擦材料的摩擦系數(shù)發(fā)生變化。溫度是影響摩擦系數(shù)的重要因素。摩擦材料在摩擦過程中，由于溫度的迅速升高，一般溫度達(dá)200 以上，摩擦系數(shù)開始下降。當(dāng)溫度達(dá)到樹脂和橡膠分解溫度范圍后，產(chǎn)生摩擦系數(shù)的驟然降

12、低，這種現(xiàn)象稱為“熱衰退” 。嚴(yán)重的“熱衰退”會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)效能變差和惡化。在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)降低摩擦力，從而降低了制動(dòng)作用，這很危險(xiǎn)也是必須要避免的。在摩擦材料中加入高溫摩擦調(diào)節(jié)劑填料，是減少和克服“熱衰退”的有效手段。經(jīng)過“熱衰退”的摩擦片，當(dāng)溫度逐漸降低時(shí)摩擦系數(shù)會(huì)逐漸恢復(fù)至原來的正常情況，但也有時(shí)會(huì)出現(xiàn)摩擦系數(shù)恢復(fù)得高于原來正常的摩擦系數(shù)而恢復(fù)過頭，對(duì)這種摩擦系數(shù)恢復(fù)過頭我們稱之為“過恢復(fù)”。摩擦系數(shù)通常隨溫度增加而降低， 但過多的降低也是不能忽視。 我國汽車制動(dòng)器襯片臺(tái)架試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中就有制動(dòng)力矩、 速度穩(wěn)定性要求。（ QC/T 239-1997 貨車、 客車制動(dòng)器性能要求； QC/T 582-

13、1999 轎車制動(dòng)器性能要求； T564-1999 轎車制動(dòng)器臺(tái)架試驗(yàn)方法； QC/T479-1999 貨車、客車制動(dòng)器臺(tái)架試驗(yàn)方法） ，因此當(dāng)車輛行駛速度加快時(shí)，要防止制動(dòng)效能的下降因素。摩擦材料表面沾水時(shí)，摩擦系數(shù)也會(huì)下降，當(dāng)表面的水膜消除恢復(fù)至干燥狀態(tài)后，摩擦系數(shù)就會(huì)恢復(fù)正常，稱之為“涉水恢復(fù)性” 。摩擦材料表面沾有油污時(shí)，摩擦系數(shù)顯著下降，但應(yīng)保持一定的摩擦力，使其仍有一定的制動(dòng)效能。2 . 良好的耐磨性。摩擦材料的耐磨性是其使用壽命的反映，也是衡量摩擦材料耐用程度的重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。耐磨性越好，表示它的使用壽命越長(zhǎng)。但是摩擦材料在工作過程中的磨損，主要是由摩擦接觸表面產(chǎn)生的剪切力造成

14、的。工作溫度是影響磨損量的重要因素。當(dāng)材料表面溫度達(dá)到有機(jī)粘結(jié)劑的熱分解溫度范圍時(shí)，有機(jī)粘結(jié)劑如橡膠、樹脂產(chǎn)生分解、碳化和失重現(xiàn)象。隨溫度升高，這種現(xiàn)象加劇，粘結(jié)作用下降，磨損量急劇增大，稱之為“熱磨損” 。選用合適的減磨填料和耐熱性好的樹脂、橡膠，能有效地減少材料的工作磨損，特別是熱磨損，可延長(zhǎng)其使用壽命。- 2 -摩擦材料的耐磨性指標(biāo)有多種表示方法，我國GB5763-98"汽車制動(dòng)器襯片”國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的磨損指標(biāo)(定速式摩擦試驗(yàn)機(jī))100c350c溫度范圍的每檔溫度(50c為一擋)時(shí)磨損率。磨損率系樣品與對(duì)偶表面進(jìn)行相對(duì)滑動(dòng)過程中做單位摩擦功時(shí)體積磨損量，可由測(cè) 定其摩擦力的滑動(dòng)

15、距離及樣品因磨損的厚度減少而計(jì)算出。但由于被測(cè)樣品在摩擦性能測(cè)試過程中，受高溫影響會(huì)產(chǎn)生不同程度的熱膨脹，掩蓋了樣品的厚度磨損，有時(shí)甚至出現(xiàn)負(fù)值，即樣品經(jīng)高溫磨損后的厚度反而增加。這就不能真實(shí)正確反映出實(shí)際磨損。故有的生產(chǎn)廠家 除測(cè)定樣品的體積磨損外，還要測(cè)定樣品的重量磨損率。3 .具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和物理性能。摩擦材料制品在裝配使用之前，有需進(jìn)行鉆孔、加裝裝配等機(jī)械加工，才能制成剎車片總成或離合器總成。在摩擦工作過程中，摩擦 材料除了要承受很高溫度的同時(shí)，還要承受較大的壓力與剪切力。因此要求摩擦材料必須具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，以保證在加工或使用過程 中不出現(xiàn)破損與碎裂。如：聊接剎車片：要求有一定

16、的抗沖擊強(qiáng)度、抑接應(yīng)力、抗壓強(qiáng)度等。粘結(jié)剎車片：盤式片要具有足夠的常溫粘結(jié) 強(qiáng)度與高溫(300 C)粘結(jié)強(qiáng)度，以保證摩擦材料與鋼背粘結(jié)牢固，可經(jīng)受盤式片在制動(dòng)過程中高剪切力，而不產(chǎn)生相互脫離，造成制動(dòng) 失效的嚴(yán)重后果。離合器片要求具有足夠的抗沖擊強(qiáng)度、靜彎曲強(qiáng)度、最大應(yīng)變值以及旋轉(zhuǎn)破壞強(qiáng)度，為了保證離合器片在運(yùn)輸、加裝加 工過程中不致?lián)p壞，也為了保障離合器片在高速旋轉(zhuǎn)的工作條件下不發(fā)生破裂。4 .制動(dòng)噪音低。制動(dòng)噪音關(guān)系到車輛行駛的舒適性，而且對(duì)周圍環(huán)境特別是對(duì)城市環(huán)境造成噪音污染。對(duì)于轎車和城市公交車來說，制動(dòng)噪音是一項(xiàng) 重要的性能要求。就轎車盤式片而言，摩擦性能良好的無噪音或低噪音剎車片成

17、為首先產(chǎn)品。隨汽車工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)對(duì)制動(dòng)噪音人們?cè)絹?越重視，有關(guān)部門已經(jīng)提出了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。一般汽車制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的噪音不應(yīng)超過85dBo引起制動(dòng)噪音的因素很多，因剎車片只是制動(dòng)總成的一個(gè)零件，制動(dòng)時(shí)剎車片與剎車盤(鼓)在高速與高壓相對(duì)運(yùn)動(dòng)下的強(qiáng)烈摩擦作 用，彼此產(chǎn)生振動(dòng)，從而放大產(chǎn)生不同程度的噪音。就摩擦材料而言，長(zhǎng)期使用經(jīng)驗(yàn)告訴我們，造成制動(dòng)噪音的因素大致有：(1) 摩擦材料的摩擦系數(shù)越高，越易產(chǎn)生噪音，達(dá)到 0.450.5或更高時(shí)，極易產(chǎn)生噪音。(2) 制品材質(zhì)硬度高易產(chǎn)生噪音。(3) 高硬度填料用量多時(shí)易產(chǎn)生噪音。(4) 剎車片經(jīng)高溫制動(dòng)作用后，工作表面形成光亮而硬的碳化膜，又稱釉質(zhì)層。在制動(dòng)

18、摩擦?xí)r會(huì)產(chǎn)生高頻振動(dòng)及相應(yīng)的噪音。盤產(chǎn)生振動(dòng)的因素：子盤的變化，硬度公差制動(dòng)器振動(dòng)盤的熱變化盤的生銹(1) 制動(dòng)鉗加黃油，隔離振動(dòng)頻率。(2) 盤的變形、公差、硬度均布性等。由此可知，適當(dāng)控制摩擦系數(shù)，使其不要過高，降低制品的硬度，減少硬質(zhì)填料的用量，避免工作表面形成碳化層，使用減震墊或涂 膠膜以降低震動(dòng)頻率，均有利于減少與克服噪音。5.對(duì)偶面磨損較小。摩擦材料制品的傳動(dòng)或制動(dòng)功能，都要通過與對(duì)偶件即摩擦盤(鼓)在摩擦中實(shí)現(xiàn)。在此摩擦過程中，這一對(duì)摩擦偶件相互都會(huì)產(chǎn)生 磨損，這是正?，F(xiàn)象。但是作為消耗性材料的摩擦材料制品，除自身應(yīng)該盡量小的磨損外，對(duì)偶件的磨損也要小，也就是應(yīng)該使對(duì)偶件的 使用

19、壽命相對(duì)的較長(zhǎng)。這才充分顯示出具有良好的摩擦性能的特性。同時(shí)在摩擦過程中不應(yīng)將對(duì)偶件即摩擦盤或制動(dòng)鼓的表面磨成較重的 擦傷、劃痕、溝槽等過渡磨損情況。五、摩擦材料的結(jié)構(gòu)與組成摩擦材料屬于高分子三元復(fù)合材料，它包括三部分：(1) 以高分子化合物為粘結(jié)劑；(2) 以無機(jī)或有機(jī)纖維為增強(qiáng)組分；(3) 以填料為摩擦性能調(diào)節(jié)劑或配合劑。1 .有機(jī)粘結(jié)劑摩擦材料所用的有機(jī)粘結(jié)劑為酚醛類樹脂和合成橡膠，而以酚醛類樹脂為主。它們的特點(diǎn)和作用是當(dāng)處于一定加熱溫度下時(shí)先呈軟化 而后進(jìn)入粘流態(tài)，產(chǎn)生流動(dòng)并均勻分布在材料中形成材料的基體，最后通過樹脂固化作用的橡膠硫化作用，把纖維和填料粘結(jié)在一起，形 成質(zhì)地致密的有相

20、當(dāng)強(qiáng)度及能滿足摩擦材料使用性能要求的摩擦片制品。對(duì)于摩擦材料而言，樹脂和橡膠的耐熱性是非常重要的性能指標(biāo)。因?yàn)檐囕v和機(jī)械在進(jìn)行制動(dòng)和傳動(dòng)工作時(shí)，摩擦片處于200c450c左右的高溫工況條件下。此溫度范圍內(nèi)，纖維和填料的主要部分為無機(jī)類型，不會(huì)發(fā)生熱分解。而對(duì)于樹脂和橡膠，有機(jī)類的來說，又進(jìn)入熱分解區(qū)域。摩擦材料的各項(xiàng)性能指標(biāo)此時(shí)多會(huì)發(fā)生不利的變化（摩擦系數(shù)、磨損、機(jī)械強(qiáng)度等） ，特別是摩擦材料在檢測(cè)和使用過程中發(fā)生的三熱（熱衰退、熱膨脹、熱龜裂）現(xiàn)象，其根源都是由于樹脂和橡膠、有機(jī)類的熱分解而致。因此選擇樹脂與橡膠對(duì)摩擦材料的性能具有非常重要的作用。 選用不同的粘結(jié)劑就會(huì)得出不同的摩擦性能和結(jié)

21、構(gòu)性能。目前使用酚醛樹脂及其改性樹脂。 如： 腰果殼油改性、丁腈粉改性、橡膠改性及其它改性酚醛樹脂作為摩擦材料的粘結(jié)劑。對(duì)樹脂的質(zhì)量要求是：（ 1） 耐熱性好，有較好的熱分解溫度和較低的熱失重。（2） 粉狀樹脂細(xì)度要高，一般為 100目200目，最好在200目以上，有利于混料分散的均勻性，可降低樹脂在配方中的用量。（3） 游離粉含量低，以1 %3%為宜。（4） 適宜的固化速度 40s60s （150 C）和流動(dòng)距離（120 C 4080mm2. 纖維增強(qiáng)材料纖維增強(qiáng)材料構(gòu)成摩擦材料的基材，它賦予摩擦制品足夠的機(jī)械強(qiáng)度，使其能承受摩擦片在生產(chǎn)過程中的磨削和鉚接加工的負(fù)荷力以及使用過程中由于制動(dòng)和

22、傳動(dòng)而產(chǎn)生的沖擊力、剪切力、壓力。我國有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及汽車制造廠根據(jù)摩擦片的實(shí)際使用工況條件，對(duì)摩擦片提出了相應(yīng)的機(jī)械強(qiáng)度要求。如：沖擊強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度等。為了滿足這些強(qiáng)的性能要求，需要選用合適的纖維品種增加、滿足強(qiáng)度性能。摩擦材料對(duì)其使用的纖維組分要求：（ 1） 增強(qiáng)效果好。（ 2） 耐熱性好。在摩擦工作溫度下不會(huì)發(fā)生熔斷、碳化與熱分解現(xiàn)象。（ 3） 具有基本的摩擦系數(shù)。（ 4） 硬度不宜過高，以免產(chǎn)生制動(dòng)噪音和損傷制動(dòng)盤或鼓。（ 5） 工藝可操作性好。3. 填料摩擦材料組分中的填料，主要是由摩擦性能調(diào)節(jié)劑和配合劑組成。使用填料的目的，主要有以下幾個(gè)方面：（ 1 ）調(diào)節(jié)和改善制品

23、的摩擦性能、物理性能與機(jī)械強(qiáng)度。（ 2 ）控制制品熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱性、收縮率，增加產(chǎn)品尺寸的穩(wěn)定性。（ 3 ）改善制品的制動(dòng)噪音。（ 4 ）提高制品的制造工藝性能與加工性能。（ 5 ）改善制品外觀質(zhì)量及密度。（ 6 ）降低生產(chǎn)成本。在摩擦材料的配方設(shè)計(jì)時(shí)，選用填料必須要了解填料的性能以及在摩擦材料的各種特性中所起到的作用。正確使用填料決定摩擦材料的性能，在制造工藝上也是非常重要的。根據(jù)摩擦性能調(diào)節(jié)劑在摩擦材料中的作用，可將其分為“增磨填料”與“減磨填料”兩類。摩擦材料本身屬于摩阻材料，為能執(zhí)行制動(dòng)和傳動(dòng)功能要求具有較高的摩擦系數(shù)，因此增摩填料是摩擦性能調(diào)節(jié)劑的主要成分。不同填料的增摩作用是不同

24、的。增摩填料的莫氏硬度通常為39。硬度高的增摩效果顯著明顯。5.5硬度以上的填料屬硬質(zhì)填料，但要控制其用量、粒度。（如氧化鋁、鋯英石等）減磨填料：一般為低硬度物質(zhì)，低于莫氏硬度 2 的礦物。如：石墨、二硫化鉬、滑石粉、云母等。它既能降低摩擦系數(shù)又能減少對(duì)偶材料的磨損，從而提高摩擦材料的使用壽命。摩擦材料是在熱與較高壓力的環(huán)境中工作的一種特殊材料，因此就要求所用的填料成分必須有良好的耐熱性，即熱穩(wěn)定性，包括熱物理效應(yīng)和熱化學(xué)效應(yīng)等。填料的堆砌密度對(duì)摩擦材料的性能影響很大。摩擦材料的不同的性能要求，對(duì)填料的堆砌密度的要求也是不同的，無水氧化鋁 Aluminum Oxide (Anhydrous)S

25、pecific gravity 3.1 and more. Moh hardness 9. Look at the hardness. This is abrasive! Stable at high temperatures. If particle size is too big expect drum scoring. Fine powders (10 microns) will polish the drum or disc. Crystalline in structure it is similar to the mineral corundum. Aluminum oxide,

26、like most abrasives nowadays, is manufactured rather than natural. Because of this improved control can be exercised over chemical composition and crystalline structure. Crystalline alumina has a conchoidal fracture, and the grains when crushed, or broken, possess sharp points and edges.(無水的氧化鋁)比重大于

27、3.1 莫氏硬度 9 磨料，高的溫度穩(wěn)定性，如果微粒大劃傷剎車鼓。 10 微米的細(xì)粉將拋光鼓輪或圓盤。結(jié)晶體在結(jié)構(gòu)方面它與礦物剛玉相似。如同大多數(shù)磨料一樣，現(xiàn)今，鋁氧化物人造的好于天然的。因?yàn)檫@改進(jìn)了化學(xué)的組成和結(jié)晶的結(jié)構(gòu)的控制。當(dāng)壓碎時(shí)，結(jié)晶的礬土有一個(gè)蚌線的斷口和顆粒，或斷開的，擁有銳利的點(diǎn) 和邊。氫氧化鋁 Aluminum Oxide (Hydrated)Aluminum Oxide Specific gravity 2.4 Moh hardness 3. More a filler than an abrasive. Tends to fade, but has good wear r

28、esistance. Will polish the opposing surface.氫氧化鋁比重2.4莫氏硬度3 .比磨料加得更多的填充物。有衰退趨勢(shì)，但耐磨性好。將拋光對(duì)偶。鋁粉96% pure aluminum in a granular form. Especially suited to low/medium duty applications.Blend of properties for good refinement and wear reduction of the material and rotor surface especially in lining/rail a

29、pplications.在一種粒狀的形式方面的純的鋁96% 。特別適用于中低負(fù)荷，混合料有好的特性和降低摩擦材料的磨損和對(duì)偶表面摩擦副的磨損硅酸鋁 Aluminum SilicateKyanite (Cyanite), an aluminum silicate, AlSiO often used in the calcined form will elevate friction levels. Kaolin or China Clay, AlSiO 2HO, are among the orthosilicates used in friction materials 藍(lán)晶石(藍(lán)晶石) 、一

30、個(gè)鋁硅酸鹽經(jīng)常用于煅燒形式硅酸鋁將升高摩擦水平。.高嶺土或中國陶土，AlSiO 2HO ，是其中正硅酸鹽，用于摩擦材料。煅燒氧化鋁 Fused Alumina (Alundum)alumina and is harder and more abrasive. (Typically 97% alpha alumina, 3% beta) It is less amorphous, has sharper fracture lines which impart more abrasive characteristics. Large particles will score the opposin

31、g surface. Quantities in excess of 1% (wt.) in a friction formula will wear the opposing surface and, in turn, the brake lining.純凈磯土更多做磨料材料的熔化的磯土(剛鋁玉)供給者。它是更少地非晶的(典型的97% “氧化鋁、3% 3氧化鋁)它的很少的無定型相，有給與更更鋒利的斷口線更具有磨料的特征。大顆粒將劃傷剎車鼓。在摩擦材料配方中超過1%(重量)將磨損剎車片和對(duì)偶。硫化銻 Antimony TrisulphideAntimony Trisulphide An ora

32、nge pigment used in red vulcanized rubber. Not stable. Becomes black and crystalline (stibnite) when heated to 200250C. Considered a lubricant at higher temperatures (450C). Popular in Europe, but not encouraged in the United States because of its toxic nature. Better if you can manage without it! U

33、sed in pyrotechnology and the manufature of matches!硫化銻用于橘紅色顏料用于硫化橡膠。不穩(wěn)定的。當(dāng)對(duì)200-250C 被加熱時(shí)變?yōu)楹诘暮徒Y(jié)晶的(輝銻礦) 。通常在歐洲作為更高的溫度(4500的潤(rùn)滑劑。在美國因?yàn)樗亩拘愿癫还膭?lì)使用。最好你能不用它。用于火工產(chǎn)品和火柴的制 造。重晶石 BarytesSpecific gravity 4.4, Moh hardness 3.0 - 3.5. A popular low cost filler, although its high specific gravity means a lot of ba

34、rytes is required to fill a little space. Increases density some customers still think a heavier block is superior to a light weight block! Relatively inert high heat stability.Improves wear, lowers friction level a little.Many of the best formulas on the market are heavily loaded with barytes.Yet s

35、ome manufacturers have difficulty making products with more than 5%. The secret is in the process.Barytes is normally a fine powder (2%<200 mesh, 98%<325 mesh) and large quantities produce a dense product impervious to the diffusion of gases during baking. Those manufacturers using copious amo

36、unts of barytes rarely open bake above 345F otherwise blistering would occur.To bake at higher temperatures requires the extra expense of confined baking on baking forms 。 Beware, barytes can be contaminated with metal oxides like silicon and iron oxides.The more silica in the barytes the higher the

37、 friction level of the finished product. Barytes with silica content at. say, 10% is not necessarily bad. Just recognize it is there and it is affecting friction level. Make sure your supplier sells a consistent product. In some places what is sold as barytes is, in fact, a mixture of barium and str

38、ontium sulphates.This does no have to be bad either.Just don't switch back and forth from one 'barytes' to another. PHYSICAL PROPERTIES OF BARYTES Highest Density of any Extender Contributes to particle packing density 1. Improves holdout 2. Noise absorption 3. Contributes to improved ad

39、hesion 4. Extremely Low Solubility Chemically inert 1. Not affected by acids or alkalis 2. Insoluble in water 3. Low reactivity with binders (extremely low MgO and CaO content) 4. Low Oil Absorption Low resin demand/reduction in needed binder Low Moh's Hardness 重晶石： 比重4.4、 莫氏硬度 3.0 - 3.5。 流行的低的成

40、本填充物， 雖然它的高比重意味著很多重晶石去填充。 增加密度！一些顧客仍認(rèn)為重的塊勝過輕的塊相對(duì)地惰性的高的熱穩(wěn)定性改善磨損，輕度降低摩擦。許多市場(chǎng)上最好的重負(fù)荷配 方用重晶石。可是一些制造者5%或更多困難。秘密是在制造過程里。如果重晶石正常地是一個(gè)好的粉,( 2%。 < 200 目篩、 98% < 325 個(gè)篩) ，當(dāng)熱處理時(shí)大量產(chǎn)產(chǎn)生的氣體的擴(kuò)散不能透過的產(chǎn)品使用大量的重晶石制造的產(chǎn)品熱處理很少 超過 345F5F 除非需要產(chǎn)生高溫。 。以更高的溫度烘需要額外的費(fèi)用。當(dāng)心，重晶石能如同硅和鐵氧化物同金屬氧化物 被污染。在重晶石里的更多硅石成品的摩擦力更高。重晶石同硅石內(nèi)容在。說

41、， 10%不算差恰好使正常的摩擦水平。確 信你的供給者賣一個(gè)一致的產(chǎn)品。在一些地方什么購買的重晶石，事實(shí)上，還有一種鋇和鍶Sr 硫酸鹽的混合物。這也不算是壞的。剛才不把其轉(zhuǎn)回去上面重晶石的另一個(gè)問題 '。重晶石的物質(zhì)屬性高密度，對(duì)產(chǎn)品存儲(chǔ)密度有好處。 1。改 進(jìn)持久性2 .噪聲吸收3改進(jìn)附著性能4 .極端低的可溶性， 化學(xué)上惰性1。 不被酸或堿影響2 .在水里的不溶3 .有關(guān)粘合劑于(MgO和CaO)比，有極端的低的反應(yīng)惰性4 .低的油吸收低的樹脂要求/減少在需要粘合劑用量，低的莫氏硬度玄武巖纖維： Basalt FibersBasalt Fibers Produced from mo

42、lten basalt rock which is fiberized by pouring onto a disc spinning at a high speed. Air or steam jets attenuate the fiber. V ariations in disc speed, air.steam pressures produce different fibers.Similar to rockwool but the higher iron content;lower calcium content.Higher temperature resistance than

43、 slag fiber. 玄武巖纖維：從熔的玄武巖通過圓盤以高速離心的紡織纖維化的方法生產(chǎn)?？諝饣蛘羝淞鹘?cái)嗟睦w維。圓盤速率的 變化空氣蒸汽的壓力生產(chǎn)不同的纖維類似于巖石棉而鐵的含量更高更低的鈣的含量。比礦渣纖維更高的耐溫性。鐵黑 Iron Oxide (Magnetite)Black Iron Oxide (Magnetite)Black Iron Oxide is found useful, especially in semi-metallic formulas as an agent for elevating cold friction. A popular ingredient

44、in semi-metallic formulas. A mild abrasive, used as a fine powder below 325 mesh 黑的鐵氧化物(磁鐵礦) ：黑的鐵氧化物發(fā)現(xiàn)有用的，特別在半金屬的配方作為提高冷的摩擦力。在半金屬的配方的通 用的成分。溫和的磨料在325 目下的細(xì)粉。黃銅末 brass chipSpecific gravity 8.5, Moh hardness 3.5. Normal 'Admiralty' brass 62% copper 38% zinc.Often produced from machine shop swar

45、f. Degreased by heating or chemically. Below 4% cosmetic only.Above 4% by weight in a formula controls fade due toformation of copper oxide which keeps the friction level up. Tendency to polish. Many companies also use brass chippings to help differentiate between friction material grades. Products

46、with higher brass content usually designates premium material. 8.5 比重、 3.5莫氏硬度。正常的狀態(tài)''黃銅成分 62%銅 38%鋅。經(jīng)常用修配間屑生產(chǎn)?？考訜峄蚧瘜W(xué)方法脫脂。僅僅用4% 以下。 在配方中按上面重量4%的控制衰退是由于生成氧化銅它保持摩擦平穩(wěn)。磨光傾向。 許多公司也使用黃銅末幫助區(qū)分摩擦材料的等級(jí)之間區(qū)別。有更高的黃銅含量的產(chǎn)品通常使特定的材料。青銅粉 Bronze PowderBronze Powder: An inert alloy of copper and tin providing a

47、 blend of properties that assists with the demands of the industry for wear and noise reduction. Especially suited for premium and heavy duty asbestos-free applications. 青銅粉一銅和錫的惰性的合金提供混合物減少工業(yè)的磨損和降低噪聲。特別適用于優(yōu)質(zhì)的 重負(fù)荷無石棉摩擦材料。碳酸鈣 Calcium Carbonate (Whiting)Calcium Carbonate (Whiting) Specific gravity 2.2

48、, Moh hardness 3.3. Tending to be used as an alternative to barytes to reduce cost. Lower specific gravity means less can be used. Not as heat resistance as barytes. Usually goes in utility grade products. Still it can be a very acceptable filler for normal applications.鈣碳酸鹽(白堊) 2.2 比重 3.3 莫氏硬度。趨向用作

49、是減少成本的重晶石的替換物。更低的比重意味著更少的使用量。不象重晶石那樣耐熱通常多種用途的等級(jí)產(chǎn)品。正常的應(yīng)用中仍然是很可接受的填充物。氫氧化鈣 Calcium Hydroxide (Lime)Calcium Hydroxide (Lime) Specific gravity 2.0, Moh hardness 2.5 Imparts hardness. Can be used in formulas containing steel wool and iron particles to inhibit rusting. Sometimes used as a scavenger to abs

50、orb gases during curing and reduce de-laminations. Improves thermal stability of pf resins delays fade until higher temperatures. A useful additive to reduce swell and growth.鈣氫氧化物(石灰) 2.0 比重， 2.5莫氏硬度。能用于配方包括鋼纖維和鐵微粒阻止生銹。有時(shí)用作一個(gè)在處理期間吸收氣體并減少分離層的清道工。改進(jìn)酚醛樹脂的熱穩(wěn)定性和高溫度的熱力的衰退。有益的添加減少膨脹。CalferoxCalferox A fus

51、ed/inert material in powder form consisting of a range of inorganic oxides (Calcium, Iron, Silica, Magnesium, Manganese, Aluminum and others). Its processing and blend of properties results in positive effects and contributions towards friction performance. Can positively influence fade, frictional

52、stability and material wear and also compounds/blends readily with resins and most other ingredients. Anti-stiction of the friction material to the mating surface may be positively influenced making it particularly useful in rear hand-brake applications.Calferox 一種在粉形式方面的熔化的/惰性的物質(zhì)由無機(jī)的氧化物(鈣鐵、硅石、鎂、錳、鋁

53、和其他的人)組成。混合料使摩擦材料具有正面的效能結(jié)果。能確定地改進(jìn)衰退、摩擦的穩(wěn)定性和材料的耐磨性和同樹脂和大多數(shù)別的成分的復(fù)合物容易地的混合。防止摩擦材料黏結(jié)到對(duì)偶表面影響使用，特別是用于后輪手剎車的使用。氧化鉻 Chromium OxideChromium Oxide Specific gravity 5.2, Moh hardness 2.5 Enhances friction, but not popular because of high price in most parts of the world.氧化鉻 5.2 比重 2.5 莫氏硬度，增強(qiáng)摩擦力，因?yàn)楦邇r(jià)格因而在世界的大多數(shù)

54、地方不流行的。銅纖維 Copper FiberSpecific gravity 8.96, Moh hardness 2.0 - 2.75. Improves friction stability, product integrity / appearance and thermal distribution.Decreases the use of other materials in the matrix such as various expensive lubricants, steel fiber, more expensive copper fibers, various meta

55、llic components, etc. resulting in valuable cost savings, simplified formulae, improved dispersion in mixing and excellent product appearance/consistency. / Product Search銅纖維 8.96 比重 2.0 - 2.75 莫氏硬度硬度。改進(jìn)摩擦穩(wěn)定性、產(chǎn)品外觀和熱的分布。減少別的物質(zhì)的使用例如昂貴的潤(rùn)滑劑和母體像鋼纖維，不同的金屬的成分，等等。引起節(jié)約成本，簡(jiǎn)化配方，改進(jìn)在混合方面的分散性,優(yōu)秀的產(chǎn)品外觀和堅(jiān)固性。銅粉 Coppe

56、r Powder Specific gravity 8.9, Moh hardness 2.5.Increases effectiveness. Good thermal conductor which can conduct heat away from friction surface into the friction material itself. This can have both desirable and undesirable effects. Beware. oo much copper in a formula causes wear opposing surface

57、wear! Probably because of the copper oxide formed. In Europe and Japan it is common to use large quantities of copper, or brass powders and particles in disc brake pads where high temperatures are generated. Such formulas can be almost semi-metallic. High metallic contents raise thermal conductivity

58、 and this affects not only performance characteristics but processing conditions like press curing and baking.銅粉 8.9 比重、 2.5 號(hào)莫氏硬度。提高制動(dòng)效能，好的熱力的導(dǎo)體。提高摩擦材料自己的表面散熱性，這些都是所希望的和防止不合需要的缺點(diǎn)。在一個(gè)配方中銅太多導(dǎo)致對(duì)對(duì)偶表面的磨損！多半因?yàn)殂~形成的氧化物。在歐洲和日本在盤式制動(dòng)器里它是普通的使用大量銅，或黃銅制的粉和微粒因?yàn)槟睦锂a(chǎn)生了高的溫度。這樣的配方幾乎半金屬的。高金屬的含量不僅提高熱力的傳導(dǎo)率和不影響特性和工藝的壓制和熱處理。丁氰橡膠 Acrylonitrile Butadiene RubberAcrylonitrile Butadiene Rubber (Nitrile, NBR) More difficult to process than SBR. Can be used alone, or in combination wi